Пункта в проектное положение

Иногда взамен временных знаков сразу закладывают знаки с приваренными к верхним концам пластинам, толщиной не менее 7 мм и размером 20 х 20 см. На пластинах и знаках вначале намечают временные центры, затем их редуцируют и набивают постоянные. Недостатком этого способа (одностадийной разбивки) является условие повышенной точности предварительной разбивки, обеспечивающей величину элементов редуцирования не более 10 см.

После редуцирования и установления постоянных знаков повторно производят контрольное определение их координат. Затем разбивают и закрепляют промежуточные пункты внутри основных фигур строительной сетки. Обычно это выполняется створными разбивками и линейными промерами с одного пункта сети на другой.

Контрольные вопросы:

1. Основное назначение государственной геодезической сети?

2. Какие геодезические построения различают в единой системе координат 1995 г.?

3. Назовите основные методы создания разбивочной основы в строительстве.

4. Что представляет собой строительная сетка, отметьте ее виды?

5. Какие требования предъявляются к строительным сеткам при их проектировании?

6. Из каких типовых фигур может состоять строительная сетка?

7. Какую систему координат применяют при проектировании сетки?

8. Что такое элементы редукции, почему они возникают при построении строительной сетки на местности?

9. Сущность осевого способа выноски строительной сетки в натуру.

2.3. Геодезическо-маркшейдерская подготовка к производству

Разбивочных работ

Общие сведения и понятия о разбивках

Геодезическо-маркшейдерские работы, выполняемые на местности для определения планового и высотного положения характерных точек строящегося сооружения согласно проекту, называются разбивкой сооружения или перенесением проекта в натуру [9]. При этом используют генеральный план строительства, разбивочные и рабочие чертежи фундаментов сооружений, установок и агрегатов, подъездных путей и др.

Геодезические разбивочные работы являются составной частью строительно-монтажного производства и делятся на плановую и высотную разбивки сооружений, которые осуществляются в три этапа.

На первом этапе выполняют основные разбивочные работы. Они заключаются в определении на местности положения главных или основных разбивочных осей и строительного нуля от пунктов плановой и высотной геодезической основы. Оси закрепляют специальными знаками.

На втором этапе производят детальную разбивку сооружения, отмечающую положение частей инженерного сооружения, его геометрические параметры и элементы.

На третьем этапе обеспечивают разбивку и закрепление монтажных осей и установку в проектное положение технологического оборудования. Этап требует соблюдения высокой точности геодезическо-маркшейдерских работ.

Приступая к разбивке объекта:

определяют необходимую и достаточную точность выноски отдельных его элементов;

намечают методику измерений, необходимые инструменты, исходящие точки и общий план работы;

знакомятся с условиями предстоящей разбивки на местности, проверяют наличие препятствий выполнению работ и загромождению площадки;

составляют детальную схему разбивки в полевом журнале с указанием необходимых данных из рабочих чертежей.

В процессе вынесения проекта в натуру производят разнообразные геодезические измерения, свойственные исключительно разбивочным работам. По своему содержанию они противоположны съемочным работам и имеют свои специфические особенности. Вынос объекта на местность осуществляет в определенном порядке.

Способы геодезических разбивочных работ,

Построение их элементов

Выбор способа ведения разбивочных работ зависит от места расположения инженерного сооружения, его размеров, назначения и точности выноски в натуру.

Существуют следующие основные способы разбивки: полярный, створной засечки, угловой и линейной засечек, прямоугольных координат, полигонометрии и др. Все они по своей сущности основаны на использовании таких элементов разбивочных определений, как построение на местности горизонтального проектного угла, линии проектной длины, линии проектного уклона, точки с проектной отметкой. Поэтому сначала рассмотрим, как осуществляют построение элементов геодезических разбивочных работ.

Построение горизонтального проектного угла может быть выполнено двумя способами в зависимости от точности имеющегося прибора.

Первый способ применяется в том случае, когда требуемая точность откладывания угла меньше точности отсчета по горизонтальному кругу теодолита. Он заключается в последовательном откладывании от известного направления АВ в пункте А заданного угла при «круге право» (КП) и «круге лево» (КЛ), (рис. 2.7, а). Из двух полученных при выноске точек берут среднюю (С) и принимают построенный угол АВС за проектный (требуемый). Для контроля отложенный угол измеряют и сверяют с заданным значением.

а)

б)

А

Рис. 2.7. Схема построения горизонтального угла:

а – способ непосредственной выноски; б – способ построения угла

с применением редукции

Второй способ построения угла используется при необходимости его выноски с более высокой точностью, чем точность применяемого прибора. В этом случае откладывают заданный угол одним приемом и отмечают на местности точку С₀. Затем измеряют этот угол с необходимой точностью и определяют разность ∆b = b_пр — b_изм между полученным (b_изм) и проектным (b_пр) углами (рис. 2.7, б), которую и необходимо ввести для уточнения построенного угла. Угловую поправку ∆b заменяют линейной величиной ∆ℓ = СС₀:

,

где ∆b определяется в секундах; ρ – радиан в секундах (206 265'').

Отложив на местности от точки С₀ величину ∆ℓ перпендикулярно к линии АС₀, получают искомый угол АВС. Для контроля построенный угол измеряют.

Построение линии проектной длины зависит от ее размера.

Пример первый. Линия выносится на местность, представленную ровной поверхностью, причем ее длина не превышает пределов измерения мерного прибора (рулетки). В этом случае поступают следующим образом:

1) устанавливают в начальной точке теодолит, отмечают заданное направление вехой, на ней фиксируют высоту инструмента i и измеряют угол наклона ;

2) вычисляют наклонное расстояние L, которое необходимо отложить на местности

,

где ℓ_о – проектная горизонтальная длина линии с учетом поправок за температуру и компарирование мерного прибора;

3) откладывают вычисленную длину L в натуре и закрепляют ее.

Пример второй. Проектная длина линии велика (больше предела измерения прибора), условия местности неблагоприятны, а требуемая точность выноски высокая.

При построении проектной длины линии с помощью мерных лент или рулеток задача определения её положения сводится к отложению в натуре отрезка, горизонтальное проложение которого должно быть равно заданной длине ℓ_о (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Схема построения линии проектной длины

Разбивочные работы осуществляются следующим образом:

а) по заданному направлению АВ откладывают наклонное расстояние L₀ = ℓ/cos и закрепляют его в точке В. Угол наклона берется приближенно;

б) отрезок АВ делят (разбивают) на отдельные участки, не превышающие длины мерного прибора и фиксируют их, например, кольями;

в) точно измеряют наклонные расстояния L₁, L₂ … L_n, вводят в них поправки за наклон, температуру, компарирование и провес;

г) определяют сумму измеренных длин и вычисляют домер d от точки В

d = ℓ₀ - ∑ℓ_i .

д) отложив домер в натуре, получают точку С и закрепляют ее.

Таким образом получают искомую длину АВ на местности в виде исправленной линии АС. Для контроля это расстояние измеряют и сравнивают с проектным.

В настоящее время наиболее удобными и эффективными приборами для построения линий на местности являются электронные тахеометры, снабженные встроенными в них светодальномерами. Светодальномер имеет различные режимы измерения расстояний, в том числе получение горизонтального проложения, позволяющего оперативно получать домер d от предварительно вынесенной, до искомой величины. Например, отечественным электронным тахеометром 3Та5(Р) можно измерять расстояния (D) от двух до 2 000 м со среднеквадратической погрешностью, получаемой из выражения 5 + 3∙10^-6D (мм).

Построение точки с проектной отметкой выполняют, как правило, с помощью нивелира и рейки от ближайших реперов, используя горизонт прибора. С этой целью устанавливают нивелир примерно посередине между репером Rp с известной отметкой Н_Rp и местом вынесения точки, например, В. По рейке, находящейся на репере, берут отсчет а и вычисляют горизонт инструмента

ГИ = Н_Rp + а. (2.5)

Для того, чтобы установить на точке В проектную отметку Н_пр, находят величину отсчета b (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Схема построения точки

С проектной отметкой

Отметку горизонта инструмента можно получить, используя формулу (2.5) и равенство

Н_Rp + а = Н_пр + b = ГИ ,

откуда

b = ГИ – Н_пр. (2.6)

Затем вычисляют по формуле (2.6) отсчет b, рейку в точке В передвигают по высоте, добиваясь, чтобы отсчет по средней нити окуляра трубы прибора равнялся искомому – b. Пятка рейки, установленной по отсчету, будет соответствовать проектной отметке. Ее фиксируют в натуре с помощью забиваемого колышка, ввинчивая специальный болт, проводя черту на колонне и т.п. Для контроля правильности выноски проектной отметки, ее определяют с помощью повторного нивелирования с заданной точностью.

Среднюю квадратическую погрешность m_T выноски в натуру проектной отметки точки в пределах одной станции геометрическим нивелированием, определяем из выражения

,

где m₀ – погрешность исходных точек высотной основы;

m_а – погрешность отсчета а по рейке;

m_b – погрешность отсчета b по рейке;

m_Ф – погрешность фиксации проектной точки в натуре.

Построение линии и плоскости с проектным уклоном. Разбивка наклонных линий и плоскостей заданного уклона в основном сводится к выносу на местность проектных отметок главных точек проекта вертикальной планировки, при рытье траншей коммуникаций, устройстве земляного полотна автомобильных и железных дорог. Решение этой задачи может быть выполнено с помощью нивелира, теодолита и визирок. Главные точки проектной линии переносят на местность методом геометрического нивелирования путем решения отдельных задач выноса в натуру их заданных отметок.

Итак, вынос линии АВ с проектным уклоном от исходной точки А (рис. 2.10, а) начинают с построения проектной Н_В отметки точки В. Расстояние между точками разделяют на 100, 50 м и менее, в зависимости от специфики производства строительных работ и характера рельефа. Вынос промежуточных точек линии осуществляют путем наклона нивелира подъемными винтами до отсчета по рейке в точке В, равного высоте i прибора в точке А. После этого ставят рейку в створе линии АВ через равные отрезки и забивают колья, например, в точках C и D так, чтобы отсчет на них по рейке равнялся горизонту инструмента.

а)

б)

При разбивке на местности линий со значительными уклонами используют теодолит (рис. 2.10, б).

Рис. 2.10. Построение линии (плоскости) с проектным уклоном:

а – с помощью нивелира; б – с помощью теодолита

Прибор устанавливают в точке А, откладывают по вертикальному кругу угол, равный проектному уклону, выраженному в градусной мере с учетом места нуля (МО). Проектное положение промежуточных точек С и D определяют с помощью визирки, установленной на высоту i визирного луча зрительной трубы теодолита.

С меньшей точностью задача построения линии заданного уклона может быть выполнена визуально с помощью трех визирок одинаковой длины. Две опорные визирки устанавливают в точках А и В, а третью (ходовую) – в промежуточных C и D точках. Высоты на них задаются визирным лучом глаза по опорным визиркам (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Схема выноса заданного

Уклона с помощью визирок

Таким образом, в высотном отношении построение линии с заданным уклоном осуществляется в результате выноски проектных отметок начальной и конечной точек, которые определяют необходимый уклон

,

где (Н_А – Н_В) – превышение между начальной и конечной точками; S – горизонтальное проложение. Точность выноски в натуру проектного уклона линии зависит от погрешности определения отметок точек и длины линии.

Построение проектной плоскости, заданной, например, точками А, В, С, D (рис. 2.12), производят аналогичным образом. Вначале устанавливают эти точки на проектные отметки, затем, действуя последовательно подъемными винтами нивелира, добиваются, чтобы отсчеты на всех четырех углах были равны высоте инструмента i. Поставленная на этот же отсчет нивелирная рейка в любой точке площади фигуры А, В, С, D своей пятой будет лежать в проектной плоскости заданного уклона, которую по необходимости закрепляют.

Рис. 2.12. Схема построения плоскости

С проектным уклоном

Способы геодезических разбивочных работ основаны на рассмотренных выше элементах разбивок и построены на двух методах:

1. Непосредственной разбивки, состоящей из собственно построения разбивочных величин с заданной точностью, которая применяется, как правило, на работах меньшей точности.

2. Редуцирования, основанного на предварительной разбивке точки, близкой к заданной, с последующим ее смещением в проектное положение. Данный метод применяется на работах, требующих высокой точности разбивки.

Как указывалось ранее, для определения точки на местности наиболее распространенными являются способы прямоугольных и полярных координат, угловых и линейных засечек, а также створов.

Перенесение в натуру точек по их заданным координатам

Способ прямоугольных координатприменяется в условиях слабопересеченной открытой местности при разбивке зданий и сооружений от пунктов строительной сетки. Для определения положения точек с минимальной погрешностью исходная линия АВ должна быть ближе к выносимым элементам здания (сооружения), рис. 2.13.

Рис. 2.13. Способ построения точки с